地质灾害勘查与防治技术研究

2022-12-07陈熹

西部探矿工程 2022年6期

陈熹

（广东省水文地质大队，广东广州 510000）

在我国地质灾害种类相对较多，且呈现了分布广、破坏力大等特点。加之受到工业快速发展的影响，使得资源开采量不断增加，在一定程度上造成地质结构受到了影响，使得地质灾害发生几率不断提升。因此在现阶段发展中就需要从减少地质灾害入手，针对地质灾害成因进行分析，完善防治措施，满足可持续发展要求。

1 地质灾害的类型

1.1 采空区引发的塌陷

在矿山中采空区塌陷属于比较常见的灾害之一，因矿山中采空区属于主要的作业区域，因此很容易产生地质灾害问题。在开采过程中不仅可以转变地质结构，同时也会产生出掏空等问题，最终引发了采空区塌陷灾害。目前采空区引发的塌陷主要以人为因素为主，如在矿山开发中由于工作人员并未掌握科学的开发方式与方法，或是在工作中所使用的技术并不满足标准要求，使得采空区中的重力层发生了较大的变化，在一定程度上加大了顶板岩层中所需要承受的压力，最终造成顶板出现断裂、破碎等问题。其次，受到开采过度的影响，使得岩层的实际影响范围有了明显地增加，很容易在地表上出现塌陷等问题[1]。

1.2 水土流失问题

在矿山开采过程中水土流失问题属于比较常见的地质灾害问题，应当引起充足的重视。但是也要区分好水土流失与采空区塌陷问题，因为造成水土流失的原因不仅是受到人为因素的影响，同时也受到自然因素的影响。如在部分地区中存在比较特殊的气候、地质地貌等，都会造成水土流失现象，如果没有采取科学有效的规划方法，势必会对土地表层土壤、植被等产生严重的影响，如过度砍伐等势必会造成水土流失问题。且在开采过程中，水利工程建设在一定程度上也会对水土流失产生较大的影响，如矿山地区中因地质情况比较复杂，如果没有采取有效的控制措施来降低对矿山施工的不利影响，必然会造成水土流失问题出现。

1.3 泥石流问题

就泥石流灾害来讲，主要受到自然因素的影响。当周边区域中地质环境恶劣程度提升时，很容易引发泥石流灾害问题。且在开采过程中泥、土浆等的流失也会造成泥石流的出现。但是也应当要明确的时，泥石流与采空区塌陷、水流流失存在着较大的区别，就是泥石流发生有着不可控的特点，所以在发生泥石流后需要及时进行救援抢险等，最大限度降低经济损失与人身危害。

2 地质灾害勘察技术

2.1 地球信息技术

在地质灾害勘察中地球信息技术属于比较常见的技术，其中主要包含以下几种：第一，遥感技术。宏观层面来讲，就是针对大面积区域做出相应的解释，因比例尺不同，所以借助遥感技术能够为航卫片解释提供支持。借助解译工作能够提高工作的便捷性、直观性与准确性，从而提升工作质量，满足勘察要求。第二，定位系统。定位系统有着覆盖面积广泛、精准度高等特点，借助定位系统用户可以完成无源设备工作，加之这一系统所占用的空间相对较少，具备便捷、成本低等优势，因此这一技术已经成为了地质灾害勘察中运用比较广泛的技术，尤其是对于矿山野外环境等的考察来讲，借助GPS定位仪能够及时采集数据与信息[2]。

2.2 物理勘察技术

第一，高密度电阻率法。在地质灾害勘察中使用高密度电阻率法时就需要及时将较多的电极排列搭配测线上，通过控制电极自动转换器，以此来实现不同装置、极距等的组合，通过一次布极能够测出不同装置、极距情况下视电阻率参数。在使用这一方法时因岩石并不会对其导电性产生不利影响，反而还会产生出比较理想的传导作用，所以这一方法适用于采空区范围内的地下水勘察。

第二，瞬变电磁法。瞬变电磁法也被称之为时间域电磁法，主要是借助不接地回线向地下发射出一次脉冲磁场，在间歇期间借助线圈、接地电极观测出二次涡流场。从基本原理上来讲其实就是电磁感应定律，因衰减过程主要分为早期、中期与晚期三个阶段，所以在早期中如同频率域中的高频成分，当衰减速度增加时，趋肤深度也就越小。而在晚期中如同低频成分，当衰减相对较慢时，趋肤深度也就越大[3]。

第三，地球化学勘探。在矿床形成、解体过程中化学异常物质在天然物质元素分布的正常模式、背景模式基础上留下能够辨认的印记，而这些印记也被称之为地球化学异常。进行化学勘察的主要目的就是要针对化学异常线索找出矿床。随着化学勘察应用的不断延伸，不仅运用到了找矿阶段，同时也可以在一定程度上解决环境污染等地质问题上，提供有价值的信息。

第四，视电阻率法。在使用视电阻率法时主要是针对勘察区域空气电阻率、矿体电阻率所进行的探测与鉴别方法，从而掌握地质实际情况。由于这一方法有着一定的特殊性，所以在使用时需要结合勘测区域情况来使用。使用视电阻率法不仅可以节约人力、物力等方面的消耗，同时也可以发挥出地质结构保护作用，避免因勘测工作的开展出现塌陷等事故。如在矿山中就可以借助视电阻率法来掌握采空区中的地质具体情况，并结合所收集的信息采取有效的信息，为保障开采工作科学、合理与规范奠定基础。

第五，浅层地震法。浅层地震发生主要是借助地震波传播规律来进行研究的，借助设备设施探测地质结构、地层岩性特点，确保技术人员能够直接掌握地层界面中所发生的一系列变化。浅层地震法主要适用于采空区、滑坡地质灾害探测等环节上，如借助计算机技术开展地震波模拟实验时，可以测试出这一区域中地质情况、承受能力等，进而掌握地质具体情况。物理方法有着操作简单的特点，借助仪器设备能够及时针对周边地质开展勘测工作。因高密度电阻率法、瞬变电磁法、浅层地震法、视电阻率法有着不同的适用范围，所以在使用中需要结合具体情况，采取适合的测试方法，以此来避免出现地质灾害，在降低勘察成本的基础上提升开采工作质量，实现及时治理与预防目标。

3 地质灾害防治措施

3.1 掌握地壳演化运动规律

为了更好地掌握环境条件，提高研究效率，就需要从当地具体情况出发，建立出地质事件表，针对不同地质情况进行深入分析，做好地、物、化、遥等资料研究，以此来保障后续工作及时开展，掌握这一区域中环境内部构造、地质特点情况，以此来为后续工作开展奠定基础。

3.2 完善法规政策体系

现如今因地方性法规政策在相互衔接、执行阶段中很容易出现一系列问题，所以就需要从完善法规政策入手，针对地质灾害防治责任部门进行调整，延伸防治经验投入渠道，打造出专属的综合防治体系，利用激励政策与措施确保队伍的稳定性，真正从实际出发解决法规政策滞后性等问题[4]。

3.3 做好主要地质灾害治理

首先，泥石流。因泥石流所产生的破坏性相对较强，但是在现阶段发展中需要转变被动接受状态，而是要主动采取科学研究方法，加大研究力度，认识到成灾机理与规律，在提升预测预报水平的基础上做好防御建设等工作。目前针对泥石流所采取的防治措施主要以工程、生物措施两种为主，或是可以将工程与生物措施融合在一起，以此来提高防治效果。如因金属矿围岩以比较坚硬的岩石为主，所以在开采中除了表面覆土层、风化岩石以外，还涉及到了大块难以风化的堆积物等，很容易产生崩塌、滑坡、泥石流等。在使用土建工程措施时，可以采取以下措施：第一，谷坊、谷坊群。借助低矮的拦挡建筑物，以此来提高泥石流治理效果。第二，拦砂坝。通过在形成区中构建永久工程，在调节流速的基础上发挥出拦蓄泥沙的作用。在使用生物工程措施时，可以采取以下措施：第一，林业措施。在治理中需要结合泥石流情况，利用林业措施进行治理，如人造林、封山育林等，以此来消减、消除泥石流灾害。第二，农业措施。通过开发与利用土地资源，不仅可以转变农业耕作环境，同时也可以实现改良种植方式等，从而减少水土流失等问题。

其次，塌陷。对于采空区来讲，应当从恢复种植层面出发，以此来做好防治工作。在开展采矿工作时，借助减塌技术在控制好塌陷范围的基础上来提高防治效果。在使用物探技术时则需要掌握塌陷区范围、深度等信息，当生态恢复以后还需要及时采取生物措施实现水土保持目标，提升植被覆盖率。因采空区塌陷治理方案相对较多，所以就可以结合当地实际情况，确保处理的有效性。如充填复垦法就是借助粉煤灰等填充采空塌陷地，在保障填充材料充足性的基础上避免出现污染等问题，实现对区域的有效治理，解决固体废弃物处理等问题。

最后，水土流失。为做好水土流失治理工作，就需要从恢复区域植被、景观入手，结合复垦作业来满足其生态发展需求。但是在治理过程中严禁出现胡乱堆放等问题，而是需要做好规划工作，采取有针对性的措施。对于完成处理的区域可以开展敷土、种植树木等方式以此来降低水土流失问题，实现和谐发展目标。

3.4 引入先进技术

只有提升对地质灾害的防治管理能力与技术水平，才能提高地质灾害防治效果。因此在地质灾害勘察中需要从加强各部门联系出发，规范市场行为，组建行业协会，加速产业化进程，完善监管制度，组建高效防护网络，在做好防治知识普及等工作的基础上实现可持续发展目标。在后续发展中需要从把握形成机制、规律入手，引入信息技术构建监测预警机制，借助无人机航测、高灵敏度传感器、物联网技术等以此来制定出有效的防治措施，构建出完善的防治技术体系，最大限度解决地质灾害问题。